T-Koeff. und Selbsterwärmung in LTSpice...

E

Eric Bruecklmeier

Guest
Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.
 
Moin Eric,

Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:
Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.
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vielleicht hift https://www.vishay.com/docs/29170/ltspice.pdf

Ansonsten wäre das wohl eher ein Thema für einen Multidomänen-Simulator
a la OpenModelica oder Matlab/SimScape?

Gruß, V.
 
Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:
Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.
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Ich glaube, Keysight ADS kann das, inclusive lokaler
Erhitzung bei FETs etc. WIMRE habe ich das in der Doku gesehen,
aber wegen meiner nur gelegentlichen Exposition zu ADS
sorgfältig nicht weiterverfolgt. Das Programm kann so ziemlich
alles, aber es ist schwer als Ab&Zu-Nutzer auf das Wesentliche
konzentriert zu bleiben.

Mit Spice könnte man sich aus thermischen Widerständen
und Kapazitäten ein Ersatzschaltbild bauen. Es löst letztendlich
auch nur Differentialgleichungen. Das Aequivalent einer lokalen
Temperatur wäre dann eine Spannung.

Gruß, Gerhard
 
Am 10.09.2020 um 10:08 schrieb Volker Staben:
Moin Eric,

Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:

Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.

vielleicht hift https://www.vishay.com/docs/29170/ltspice.pdf
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Nicht wirklich.

Ansonsten wäre das wohl eher ein Thema für einen Multidomänen-Simulator
a la OpenModelica oder Matlab/SimScape?

Gruß, V.
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LTSpice ist gesetzt.
 
Am 10.09.2020 um 10:55 schrieb Gerhard Hoffmann:
Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:

Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung
hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.

Ich glaube, Keysight ADS kann das, inclusive lokaler
Erhitzung bei FETs etc. WIMRE habe ich das in der Doku gesehen,
aber wegen meiner nur gelegentlichen Exposition zu ADS
sorgfältig nicht weiterverfolgt. Das Programm kann so ziemlich
alles, aber es ist schwer als Ab&Zu-Nutzer auf das Wesentliche
konzentriert zu bleiben.
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LTSpice ist gesetzt.

Mit Spice könnte man sich aus thermischen Widerständen
und Kapazitäten ein Ersatzschaltbild bauen. Es löst letztendlich
auch nur Differentialgleichungen. Das Aequivalent einer lokalen
Temperatur wäre dann eine Spannung.
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Hmmmm, Hmmmm - Hmmmmm
 
Am 10.09.20 um 16:27 schrieb Eric Bruecklmeier:
Ansonsten wäre das wohl eher ein Thema für einen Multidomänen-Simulator
a la OpenModelica oder Matlab/SimScape?

Gruß, V.

LTSpice ist gesetzt.
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Hm. Und ich dachte immer, die Auswahl es geeigneten Werkzeugs richtet
sich nach dem Problem...

Aber grundsätzlich müsste man doch das thermische Teilproblem als
elektrisches Analogon mit den Analogien

Strom = Wärmeleistung
Spannung = Temperatur

nachbilden können. Das ist jedenfalls die Analogie in der
Quer/Durch-Klassifikation nach Isermann in objektorientierten
Modellbildung:

Das Produkt aus Strom und Spannungsabfall am temperaturabhängigen
ohmschen Widerstand ergibt eine Leistung. Die wird einem thermischen
Speicher (Kapazität) bilanzmäßig per gesteuerter Konstantstromquelle
zugeführt. Differenz der Spannung an der Kapazität zu einer
Umgebungsemperatur (= konstante Referenzspannung) über einen Widerstand
(der die Wärmeleitung nachbildet) bilden die Wärmeleitung durch Kühlung
nach (bei Strahlungskomponenten wirds wegen des Strahlungsgesetzes etwas
komplizierter, müsste aber auch gehen). Die Temperatur des ohmschen
Widerstands (also Spannung an der Kapazität) ändert gemäß
Temperaturkoeffizient den Wert des ohmschen Widerstand. Bingo.

Man müsste mal checken, ob dabei algebraische Schleifen auftreten - ich
weiß nicht, ob LTSpice damit um kann. Spontan würde ich denken, dass
keine algebraischen Schleifen auftreten, weil ja immer die thermische
Zeitkonstante mit in der Schleife steckt, aber das ist im Moment reine
Vermutung. Und man müsste halt mal geordnet über die Werte der
Analogiebauelemente nachdenken - so etwas erledigt dann der
Multidomänensimulator eleganterweise ja gleich mit :)

Gruß, V.
 
Am 10.09.2020 um 17:15 schrieb Volker Staben:
Am 10.09.20 um 16:27 schrieb Eric Bruecklmeier:
Ansonsten wäre das wohl eher ein Thema für einen Multidomänen-Simulator
a la OpenModelica oder Matlab/SimScape?

Gruß, V.

LTSpice ist gesetzt.

Hm. Und ich dachte immer, die Auswahl es geeigneten Werkzeugs richtet
sich nach dem Problem...
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Die Auswahl der Werkzeuge richtet sich nach dem, was die Zielgruppe zur
Verfügung hat. Aber es ist ja eine Konstante des usenets, daß Vorgaben
grundsätzlich angezweifelt werden. ;-)

Aber grundsätzlich müsste man doch das thermische Teilproblem als
elektrisches Analogon mit den Analogien
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Ja, das wäre wohl machbar, schießt aber weit über das Ziel hinaus. Ich
hatte auf eine einfache Lösung gehofft.

Trotzdem Danke für das darüber Nachdenken...

Strom = Wärmeleistung
Spannung = Temperatur

nachbilden können. Das ist jedenfalls die Analogie in der
Quer/Durch-Klassifikation nach Isermann in objektorientierten
Modellbildung:

Das Produkt aus Strom und Spannungsabfall am temperaturabhängigen
ohmschen Widerstand ergibt eine Leistung. Die wird einem thermischen
Speicher (Kapazität) bilanzmäßig per gesteuerter Konstantstromquelle
zugeführt. Differenz der Spannung an der Kapazität zu einer
Umgebungsemperatur (= konstante Referenzspannung) über einen Widerstand
(der die Wärmeleitung nachbildet) bilden die Wärmeleitung durch Kühlung
nach (bei Strahlungskomponenten wirds wegen des Strahlungsgesetzes etwas
komplizierter, müsste aber auch gehen). Die Temperatur des ohmschen
Widerstands (also Spannung an der Kapazität) ändert gemäß
Temperaturkoeffizient den Wert des ohmschen Widerstand. Bingo.

Man müsste mal checken, ob dabei algebraische Schleifen auftreten - ich
weiß nicht, ob LTSpice damit um kann. Spontan würde ich denken, dass
keine algebraischen Schleifen auftreten, weil ja immer die thermische
Zeitkonstante mit in der Schleife steckt, aber das ist im Moment reine
Vermutung. Und man müsste halt mal geordnet über die Werte der
Analogiebauelemente nachdenken - so etwas erledigt dann der
Multidomänensimulator eleganterweise ja gleich mit :)

Gruß, V.
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--
Ich muss nicht kultiviert *aussehen* - ich bin es.

Profiklaus in d.r.f.
 
Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:
Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?
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Über ein Widerstandsmodell mit NTC/PTC?
Interessanter dürfte aber sein, wie du überhaupt die Temperatur
berechnen willst. Dazu brauchst du nämlich die lokale
Umgebungstemperatur und den thermischen Widerstand. Letzterer kann
Abhängig von der Einbausituation schon mal um einen Faktor 10 variieren.

Kurzum ich wüsste jetzt nicht, wie man das mit Spice hinbekommen soll,
und habe gar ernste Zweifel, ob es überhaupt möglich ist.


Marcel
 
Am 10.09.2020 um 18:19 schrieb Marcel Mueller:
Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:

Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung
hinein?

Über ein Widerstandsmodell mit NTC/PTC?
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Klar, das geht mit %alpha und %beta - aber dann fehlt eben die
Eigenerwärmung.

Interessanter dürfte aber sein, wie du überhaupt die Temperatur
berechnen willst. Dazu brauchst du nämlich die lokale
Umgebungstemperatur und den thermischen Widerstand. Letzterer kann
Abhängig von der Einbausituation schon mal um einen Faktor 10 variieren.
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Letztlich ist es gar nicht erforderlich, die Realität richtig [TM]
abzubilden. Es würde reichen, ein %Delta %theta = f(P), sowie R = f(T)
zu hinterlegen. Es geht hier eher um ein Prinzipmodell. Natürlich könnte
man direkt R = f(P) ausdrücken, aber das würde die Zielgruppe eher
verwirren...
 
Am 10.09.20 um 17:22 schrieb Eric Bruecklmeier:
Aber grundsätzlich müsste man doch das thermische Teilproblem als
elektrisches Analogon mit den Analogien

Ja, das wäre wohl machbar, schießt aber weit über das Ziel hinaus. Ich
hatte auf eine einfache Lösung gehofft.
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Das IST die einfache Lösung.

Gruß, V.
 
Eric Bruecklmeier wrote:
Aber es ist ja eine Konstante des usenets, daß Vorgaben
grundsätzlich angezweifelt werden. ;-)
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Das stimmt, aber ich sehe es nicht negativ. Derjenige, der fragt, ist ja
mit seinen bekannten Mitteln nicht selbst auf die Lösung gekommen. Etwas
neues, an das er nicht gedacht hat, kann da sehr hilfreich sein.


--
/¯\\ No | Dipl.-Ing. F. Axel Berger Tel: +49/ 221/ 7771 8067
\\ / HTML | Roald-Amundsen-Straße 2a Fax: +49/ 221/ 7771 8069
 X in | D-50829 Köln-Ossendorf http://berger-odenthal.de
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Am 10.09.2020 um 19:53 schrieb Axel Berger:
Eric Bruecklmeier wrote:
Aber es ist ja eine Konstante des usenets, daß Vorgaben
grundsätzlich angezweifelt werden. ;-)

Das stimmt, aber ich sehe es nicht negativ. Derjenige, der fragt, ist ja
mit seinen bekannten Mitteln nicht selbst auf die Lösung gekommen. Etwas
neues, an das er nicht gedacht hat, kann da sehr hilfreich sein.
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Irgendwas stimmt mit Deiner Umlautkodierung nicht, solltest Du reparieren!
 
Eric,
schicke mir bitte mal \'ne PM, so dass ich Dir zwei LTspice Files senden
kann. Ich habe gerade kein Bock auf Hanky-Panky File hochladen usw...
Grüße vom Ingolf

Am 10.09.20 um 09:46 schrieb Eric Bruecklmeier:
Leider mal wieder ein On Topic Beitrag von mir.

Hat jemand hier einen Ansatz, wie das Temperaturverhalten von z.B.
Widerständen bei Selbsterwärmung in LTSpice simuliert werden kann?
Verhalten über Temperaturkoeffizienten bei gegebener Temperatur ist
klar, aber wie bekomme ich die Erwärmung als Funktion der Leistung hinein?

Danke für sachdienliche Hinweise.
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